e-Navigation은 선박의 안전과 보안 및 해양환경 보호를 목적으로 선박의 출항에서 입항까지 전 과정에 있어 선박과 육상 간 필요 정보를 수집, 통합, 교환, 표현 및 분석하는 체계를 구축하는 정책이다. 북유럽에서는 이 정책의 수행과제들 중 하나로 선박 대 선박 그리고 선 박 대 육상 사이에 선박 경로정보를 교환하는 방식을 고안하였다. 현재는 주변 선박 간 경로정보를 교환하여 항행정보로 활용하는 방안부터 항 해계획상의 전 경로에 대해 육상과 선박 간 다양한 정보를 공유하는 방안까지 다양한 연구를 진행 중이며, 향후 경로교환시스템이 선박통합항 행시스템의 주요 기능으로 구현될 때에는 현재의 해상교통관제 방식에도 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구는 북유럽 에서 시작한 경로교환 선행연구를 소개하고 실제 선박충돌사고 사례에 가상 적용하여 그 실효성을 확인하였다. 더불어 관제해역 내 적용 시 문 제점을 분석하고 개선방안으로 선박 주도가 아닌 VTS 중심의 경로교환 방안을 도출하였으며, 관련 관제장비의 기능 개선안과 연안 해상교통 관제에 해상교통조정 기능의 필요성과 방향성을 검토하여 우리나라 연안에 적합한 경로공유 방안을 제시하였다.

해상교통안전진단제도가 해사안전법(구. 해상교통안전법)에 명시(2009. 5. 27)되어 제도적 기반을 구축한 이후 개선을 위한 지속적인 노력은 계속되어 왔으나 아직까지 제도의 고도화를 위한 종합적이고 체계적인 검토가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 이에, 본 연구는 메타평가에 관한 이론을 토대로 설계된 해상교통안전진단제도의 메타평가 분석틀, 즉 'PIP'OU 메타평가 모형'을 적용, 진단활동 전반에 대한 메타평가를 실시하여 현황 및 문제점을 분석하고 개선방안을 제시하였다. 그 결과, 진단 관련자들은 진단활동 자체가 제도의 목적에 부합하고 있으나 운영 측면은 미흡하여 '진단계획' 영역을 중심으로 개선이 필요하고 특히, 관련 이해당사자간 시각차를 최소화 할 수 있는 방안을 함께 고려하여야 하는 것으로 분석되었다. 본 연구는 제도 개선사항의 시급성을 정량화하여 우선순위를 제안함으로써 향후 관련 정책의 체계적인 개선에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

해양 분야에서 "e-Navigation"의 개념이 2005년 처음 소개된 이후, 최근 2~3년 전부터 국제해사기구(IMO)와 항로표지협회(IALA)에서 이행전략과 기술 표준화가 급속히 추진되고 있다. 특히 해상교통관제시스템(VTS : Vessel Traffic Service)은 항행지원정보교류가 가능한 육상국으로서 선박 통항의 안전과 효율성을 증진시키고 환경을 보호하는 e-Navigation의 핵심적 시스템으로 인식되고 있다. 최근 IALA VTS Committee에서는 출항에서 도착항까지 항행지원을 위하여 VTS 시스템간 정보 교류(IVEF:Inter-VTS Data Exchange Format)에 대한 요청으로 표준화가 진행되고 있다. 그러나 이러한 해상의 실시간 선박 교통흐름 정보는 국가적으로도 보안에 민감한 정보로서, 테러 등 역기능에 대한 우려가 있어, 안전한 정보교환은 필수적인 요소이다. 따라서 본 논문에서는 상호연동을 위한 보안 프로토콜을 설계하고 안전한 데이터 전송을 위한 보안 구조를 제시하고자 한다.

항만개발은 선박통항의 안전을 고려하여 계획되어야 한다. 따라서 해상교통 안전진단은 항만 개발계획 후 위험요소와 안전대책을 알아내기 위해 수행된다. 해상교통 안전진단의 선박조종 시뮬레이션은 실제 상황을 가상의 공간에서 재현하는 것이다. 재현을 위해 중요한 요소는 바람, 조류, 수심, 파랑, 안개와 같은 자연조건과 통항형태, 통항규제, 예선운용, 대상선박의 조종성능과 하중상태와 같은 통항조건으로 분류될 수 있다. 특히 통항조건의 통항형태에는 Target Ship방법과 Own Ship방법이 있으며 선박통항의 장애요인 파악과 안전대책 수립에 가장 중요한 요소이다. Target Ship방법과 Own Ship방법으로 각각 시뮬레이션을 수행한 결과 근접도, 제어도, 운항자의 평가에서 많은 차이가 있음을 확인하였다. 따라서 항만개발은 선박통항의 안전을 위해 Own Ship방법에 의한 선박조종 시뮬레이션의 결과가 고려되어야 한다.

항만 및 연안 해역에서의 사고를 미연에 방지하고, 사고 발생 시에 해양환경피해를 최소화하기 위한 목적으로 다양한 해상 교통관련 정보시스템들이 운영 중에 있다. 그러나 이러한 시스템들은 설치 목적별로 또는 제작사별로 독립적으로 관리 운영되고 있어서 각 시스템별 생성 정보가 다양한 형태로 존재하는 등 상호 정보 교환이 힘든 폐쇄적인 구조로 되어 있다. 해상에서의 안전 증진을 위해서는 이러한 시스템들간의 상호 효율적 정보 교환이 필요하며 이를 통하여 해양사고 발생 시에 입체적 종합적인 대응체계가 필요하지만 현재의 시스템간 정보교환 구조로는 급증하는 해양사고에 효율적으로 대응하기 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 각각의 해양안전 관련시스템에서 사용되는 정보를 효율적, 유기적, 능동적으로 상호 연계하여 사용하기 위한 데이터 표준 및 교환 방법을 제안하였다.

연안 도서지역의 연결 도로망 확충, 물류시스템의 최적화를 위한 우회 도로의 직선화 등에 따른 해상교량의 건설이 활발하게 추진되고 있다. 사회 기반시설인 해상교량 건설의 필요성 및 타당성에 대해서는 사회적으로 충분한 공감대가 이루어지고 있느나, 해상교량의 위치 및 적정 규모에 대해서는 선박의 통항안전보다는 여전히 경제성의 원칙에 무게를 두고 건설되는 경우가 많다. 본 연구에서는 해상교량의 건설에 있어서 이해당사자간의 사회적인 마찰이 반복되어 왔던 근본적인 원인인 해상교량의 위치 및 적정 규모는 항로의 설계 기준, 국내 해상교량 설계 현황, 해양사고 조사, 해상이용자 설문조사 등의 분석을 통해 각 요소별 최소 기준을 검토하여 선박의 통항안전에 필요한 기준을 도출하였다. 해상교량의 적정 규모에 대한 설계 기준이 없는 군내 실정을 고려할 때 해상교통안전 측면에서 제시된 설계 기준은 향후 교량의 설계 시 초기단계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

이 연구는 해상교통안전시설에 관한 운영효과를 분석한다. 해상교통안전시설의 운영효과는 크게 안전편익, 수송편익 그리고 기타편익으로 나눌 수 있다. 안전편익은 해상교통안전시설을 설치 및 운영함으로써 해양사고가 감소됨에 따른 해상교통의 손실회피비용으로 산출된다. 이를 위하여 각 해당 시설에 대한 해양사고 감소율을 산정하고, 손실회피비용의 세부 모델을 구축한다. 또한 이에 대한 각 변수를 정의하고 계산식을 제시한다. 이 모델을 목포청의 항로표지집약관리시스템에 적용하여 안전편익을 산출하였다.

항만개발의 적정성 및 해상교통 환경평가를 위하여 대상항만의 현재의 입출항 교통량을 이용하여 장래의 교통량을 추정하고 있다. 이는 장래 교통량의 추정을 기초로 하여 항로의 혼잡도, 항로 폭의 결정, 각종 운영규정을 설정하기 때문에 상당히 중요한 요소로 반드시 고려되어야 할 요소이다. 장래 해상교통량 추정방법은 프레터 법칙, 경향 추세식을 이용한 방법 등이 있는데 이전 연구의 대부분은 교통량 추정요소는 그 항만의 입출항 척수를 기초로 장래교통량을 추정하고 있다. 그러나 항만 특성상 입출항 선박의 종류 및 크기가 상이하여 지금과 같이 입출항 척수라는 하나의 요소로 변화 추이를 이용한 장래 교통량 예측은 상당히 어렵다. 이 논문에서는 각 항만의 해상교통 구성 특성요소인 연안 외항선박 척수, 선박 크기별 입출항 척수, 각 선박 당 수송 물동량 등의 변화 추이를 이용하여 장래 교통량 추이를 조사하여 예측하고자 한다. 그리고 수학적으로 모델을 구하기 어려운 비선형 시스템이라 할지라도 입 출력 특성을 묘사할 수 있으며, 입력정보의 왜곡, 잡음 등에 강인한 특성을 가지고 있어서 최근에 비선형 동특성 시스템의 동정(Identification)에 응용되고 있는 신경회로망을 이용하여 장래교통량을 예측한 결과와 상호 비교하고자 한다.

해상교통량 조사 분석은 안전하고 원활한 항로 항만의 설계와 제반시설의 개선 및 항행관리를 위하여 반드시 필요한 수단이다. 해상교통량 조사 분석과정에서 정확한 조사방법을 통해 선박통항에 관한 데이터들을 수집하여야 하고, 수집된 선박교통량에 관한 다양한 정보는 정확하고 과학적으로 분석되어야 한다. 이 논문에서는, 해상교통량 조사과정에 있어 인력에 의해 일어날 수 있는 오차를 보완할 수 있으며, 정확한 조사의 실행 및 분석결과를 출력할 수 있는 시스템을 연구 제작함을 목표로 한다. AIS 및 전자해도를 기반으로 하여 정확하고 신속하게 선박교통정보를 수집하여 조사분석자의 수고를 경감시켜줄 수 있으며 표준화된 분석결과를 제시해줄 수 있는 해상교통량 분석 시스템을 제안하고 그 개발 내용을 소개하고자 한다.

감천항은 수산물, 연안화물 등 산화물 전용부두 처리기능이 복합된 다목적항만으로 개발되었다. 1997년 컨테이너 부두가 개장된 이후로 현지 최대 40,000~50,000DWT급 컨테이너 선박이 입 출항 하고 있다. 그러나 감천항은 방파제 입구가 협소하고, 방파제 전방에서 선박의 통항상충이 상존함으로 해상충돌사고의 위험이 높아 이에 대한 교통특성 파악이 요구되고 있다. 따라서 현재 감천항을 입 출항하는 선박과 감천항 전방해역의 선박에 대한 항적과 시간대별 교통량을 통해 첨두시간대 등의 해상교통특성을 분석하였다.

1988년에 교통안전특정해역으로 설정되어 운영 중인 여수·광양항은 부산항과 더불어 동북아 중심항만(Hub Port)으로서 향후 2011년까지 총 33개의 컨테이너 선석 등이 개발 추진 중에 있다. 또한 해상교통량이 급격히 증가하고 있으며, 선박의 대형화, 고속화로 인하여 대형 사고의 발생우려가 상존하는 지역이다. 본 연구에서는 여수·광양항의 미래 지향적인 안전한 해상교통환경을 조성하기 위한 체계적이고 종합적인 선박안전운항 방안을 마련하기 위해서 여수·광양항 입출항 항로에 대한 해상교통환경을 면밀히 분석·평가하여 해양사고 예방을 위한 종합적인 해상교통안전체제 구축에 필요한 문제점을 도출한다.

여수해만의 교통안전특정해역은 1988년에 설정된 이후 선박 입항 척수 및 톤수가 크게 변하는 등 해상교통환경이 급격하게 변화된 것에도 불구하고, 통항분리가 되지 않은 채 흘수제약선의 깊은수심항로만 지정되어 있고 흘수제약선 이외의 통항선박들에 대한 항로체계는 미비한 실정이다. 또한 여수해만 입구의 A, B, C, W 묘박지에서 항로로 진입하는 선박과 조업어선 등의 무질서한 운항으로 통항선박의 안전에 지장을 초래하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 여수해만 특정해역에 대하여 장래의 교통여건까지 고려하여 도출된 문제점에 대한 개선방안을 강구하는 등 해양사고 예방을 위한 종합적인 해상교통체제 설정에 목적이 있다.

선박 조종자는 방파제를 통항할 경우 조선 부담감을 느낀다 방파제를 배치할 때 아직까지 선박 조종자의 조선 부담감을 고려한 적은 없다. 이 연구는 해상교통류 시뮬레이션을 이용하여 조선 부담감이 발생하는 상황을 재현하여 선박 조종자의 조선 부담감을 정량적으로 표현한 모텔인 환경스트레스모델을 그 재현된 상황에 적용하였다. 주요한 결과는 다음과 같다. (1) 방파제 배치 변화에 의한 조선 부담감의 차이는 그다지 크지 않다 (2) 방파제 사이의 항로 폭이 동일하면 선박의 속력에 따라 조선 부담감의 크기가 다르다. (3) 방파제 사이의 항로 폭이 넓어지면 조선 부담감은 감소한다.

건설중인 부산신항이 2011년에 개장하게 되면 해상교통량의 증가 및 12,000TEU급 포대형 컨테이너선의 입ㆍ출항이 예상되고 있다. 따라서 해상통량의 증가 및 초대형 선박의 안전한 입ㆍ출항이 고려된 새로운 항로의 배치가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 이 연구에서는 부산신항의 새로운 항로배치의 제안을 위해 해상상황, 해상교통 및 선행연구를 조사하였고 전문가 의견법 및 델파이법을 이용하여 항로배치안을 선정하였으며 그 적정성 여부의 검증을 위해 국내외 항로지침과의 비교ㆍ분석 및 시뮬레이션 검토를 실시하였다.

최근 해상교통 안전성 평가의 주요 기법으로 부각되고 있는 “환경 스트레스 모델”을 구성하는 두 요소 중, 본선 주변의 지형적인 제약에 기인하는 조선 환경 스트레스 모델의 개념과 특성에 대해 살펴보고, 이러한 기법을 항만이나 항로의 설계시 그 안전성 평가에 어떻게 활용할 수 있는가에 대하여 고찰해 보았다. 본 모델을, 가상적인 몇 가지 경우에 적용함으로써 그 개념과 특성을 보다 명확하게 고찰하고자 하였으며, 또한 부산항, 광양항 등 우리나라 주요 항만의 실제 접근 항로에 적용하여 보았다. 본 기법은, 항만이나 항로의 설계 및 그 안전성 평가에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

80,000 G/T급 크루즈선이 입항할 수 있는 터미널을 계획하고 있는 제주신항에 대하여 자연 ·환경 조건 및 방파제 등의 구조물 등을 고려하여 선박조종시뮬레이션을 실시하여 입 ·출항 및 접 이안의 안전성을 평가하고자 한다. 안전성 평가는 항로경계의 침범여부, 구조물과의 최근접거리, 선박조종자의 주관적 평가를 통계적으로 해석하는 방법을 이용하였다.

이 연구는 자연조건, 지형조건, 시설조건 및 다른 선박과의 상대적 위치 관계 등의 특정한 운항환경에서 조선자가 갖는 심리적 부담을 계량화하고, 이를 통해 해상교통의 안전성을 평가하는 환경스트레스 모델을 적용하여 부산항 접근수역의 현행 통항분리방식과 선행 연구에서 제안한 원형분리대방식에 의한 해상교통의 안전성을 상호 비교하여 그 타당성을 검증하고자 한다.

In Pusan Harbour, new port development projects are implemented such as the Extended Terminal adjacent to the Gamman Terminal, Pusan New Port, the Navy ○○ piers, etc. which will require new marine traffic environments in the Passage I of Pusan Harbour. Specially, the turning basin of the Extended Terminal adjacent to the Gamman Terminal has been designed to overlay the Passage I of Pusan Harbour, which will interrupt the inbound traffic flow and the results will be worried to decrease the efficiency of port operation. Therefore, this paper will be aimed to evaluate the traffic congestion in the Pusan Passage I due to the opening of new ports within Pusan Harbour in 2006 and 2011 by using computer simulation based the queueing theory.

In Pusan port, the studies which analyze container cargo volumes by using forecasting methods and research about container logistics system, etc., have been continuously carried out. But, in Pusan port, the study on an evaluation of traffic congestion has been scarcely performed until now. Especially, when changing and extending a berth, or constructing a new port, it is very important to examine this field. And it should be considered. Thus, this paper aims to analyze the effect of ship traffic condition in the year 2011, to evaluate marine traffic congestion according to changing ship traffic volumes in Pusan port. To analyze it, we examined the results by simulation method.

In Pusan port, the studies which analyze container cargo volumes by using forecasting methods and research about container logistics system, etc., have been continuously carried out. But, in Pusan port, the study on an evaluation of traffic congestion gas been scarcely performed until now. Especially, when changing and extending a berth, or constructing a new port, it is very important to examine this field. And it should be considered. Thus, this paper aims to analyze the effect of ship traffic condition in the year 201, to evaluate marine traffic congestion, according to changing ship traffic volumes in Pusan port. To analyze it, we examined the results by simulation method.